SU1343925A1 - Устройство дл контрол технического состо ни труб обсадных колонн - Google Patents
Устройство дл контрол технического состо ни труб обсадных колонн Download PDFInfo
- Publication number
- SU1343925A1 SU1343925A1 SU853838569A SU3838569A SU1343925A1 SU 1343925 A1 SU1343925 A1 SU 1343925A1 SU 853838569 A SU853838569 A SU 853838569A SU 3838569 A SU3838569 A SU 3838569A SU 1343925 A1 SU1343925 A1 SU 1343925A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- elements
- magnetic
- casing
- length
- wear
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
1.4
И кчПре рпие относитс к устройст- nafi дл исследовани состо ни труб обсадных колонн нефт ных и газовых скважин.
Целью изобретени вл етс повышение точности определени износа и профил внутренней поверхности труб обсадных колонн.
На фиг. 1 дана упрощенна конст- рукци скважинного прибора в разрезе на фиг. 2 - изображена блок-схема устройства;на фиг. 3. - вид скважинного прибора в сечении, перпендикул рном оси трубы, и положение преоб- раэовател относительно зоны износа на фиг. А - вид преобразовател в осевом сечении трубы и положение его относительно контролируемой поверхности . .
Устройство дл контрол технического состо ни труб обсадных колонн состоит из скважинного прибора и нлдземнор1 аппаратуры.
В скважиином приборе 1 установлен бескочтактный преобразователь,состо ший и . Ш-образного магнитопровода 2 с цементами 3,4,5, средний элемент 4 Jirroporo установлен асимметрично относительно его крайних элементов 3 и 5, которые выполнены разной длины VI короче среднего элемента 4, по- наконечников 6-8, длина 1 которых по оси скважинного прибора больше эазора h между торцами труб обсадных колонн в муфтовом соединении , но меньше зазора 3h,намагничивающей катушки 9, размещенной на среднем элементе 4 магнитопровода 2, измерительной катушки, выполненно из двух частей 10 и 11. размещенных на крайних элементах 3 и 5 магнитопровода 2, ра ница между длинами которых равна разнице между длинами участков магнитопровода 2, а также разнице между длинами крайних элементов 3 и 5 магнитопровода 2 относительно его среднего элемента 4.
Бесконтактный электромагнитный преобразователь установлен с помощью кронштейна 12 на втулке 13,вращающейс вокруг оси скважинного прибора с помоги.ю электропривода, содержащего импульсный электродви- гатель 14, шестерни 15 - 18, вал 19.
Электрод аи - тель 14 удален от преобразовател во избежание электромагнитных помех.
Выходной сиг нал нр1Ч)б)ааовател через систему токосъемников 20 и контактные кольца 21 передаетс по кабелю 22 каротажнот о подъемника 23 проход щему через ролик 24 блок-баланса к наземной аппаратуре состо щей из блока 25 обработки информации регистраторов 26 и. 27,источника 28 переменного тока стабильной амплитуды , к которому подключена намагничивающа катуп1ка 9.
С помощью центраторов скважин- ный прибор I предварительно центрируетс в исследуемой колонне 30 с образованием кольцевого зазора 31 между корпусом 32 скважинного прибора 1 и внутренней поверхностью исследуемой колонны 30 труб, свинчиваемых с помощью муфты 33.
В участках колонны 30, имеющих желобной износ 34, рассто ние х (зазор 35) между рабочей поверхностью полюсного наконечника 7 и внутренней поверхностью труб измен етс в функции угла поворота датчика,что приводит к изменению его выходного сигнала.
Устройство работает следующим образом .
Скважинный прибор 1, предварительно отцентрированный с помощью центраторов 29 в исследуемой колонне 30, перемещаетс вдоль ее оси на каротажном кабеле 22 с помощью каротажного подъемника 23 и ролика 24 блок-баланса (см. фиг. 2).
Движение диаграммной ленты в ре гистраторе 26 синхронизировано с движением скважинного прибора по колонне труб. При этом определ етс распределение зон износа в обсадной колонне в функдии глубины. При подъеме скважинного прибора проводитс детальное обследование обсадной колонны в интересующих интервалах . Дл этого скважинный прибор останавливают в изношенных участках, и на регистраторе 27, синхронно с вращением датчика, записываетс кругова диаграмма поперечного профил , котора интерпретируетс дл определени износа, профил внутренней поверхности и их распределени по периметру труб.Однако ,как указывалось выше,вьЬсодной синал электромагнитного преобразовател измен етс не только в функции рассто ни до исследуемой поверх 1
мости труб, но и угла наклона последней относительно рабочей иоверх- ности элементов магнитопронода преобразовател , т.к. зона электромат - иитног о взаимодействи преобразовател с обсадной колонной определ етс проекцией рабочей поверхности элементов магнитопровода на внутрен- Hioid поверхность исследуомых труб. Это иллюстрируетс фиг. 3, где покачаны три положен1- датчика oтftocи- тсльно зоны 34 износа, которые он последовательно (в маправлении,указанном стрелкой) занимает при скани- рованиа внутренней поверхности исследуемого участка обсадной колонны 30. Наилучшие услови контрол обеспечиваютс в первом положении преобразовател на чеизношенном участке (в зоне А) ив зоне максим льного износа, т.е. в этих случз х рабочие поверхности элементов магкитопровода проектируютс па исследуемую поверхность труб в натуральную величи- ну. При входе датчика в зону износа (зона В),а также в любом другом положении (например, в зоне С) это ус- псвие не ВЫПОЛИЯРТСЯ,
Таким образом, при контроле изно- шенного участка труб обсадных колонн зона электромагнитно1 о взаимодействи преобрпзовател не посто нна, что приводит к погрешности . Следуе также отметить,что в обслдной колонне положение скважиннох-п прибс ра в процесе исследований вл етс спучайным, так как износ ее может иметь сложную форму и отцентрировать скважинный прибор в ней оказываетс невозможным. Эксцентриситет может достигать полной величит ы зазора 31, которьгй по геофизическим нормал м должеп быть не менее 10 мм. Все это значительно снижает точность определени харак- теристик дефектных участков обсадных колонн (реального профил и износа их по периметру) а поэтому повторные измерени , проведенные в одной и той же обсадной колонне, дают дпу- гой результат,что не позвол ет оценить ее остаточную прочность.
Повысить точность определени износа и реального профил внутренней поверхности труб обсадных колонн оказываетс возможным за счет исключени непосто нства угла наклона рабочей поверхности злементов магнитопровода относительно исследуемой
1
riOBOpXMOCTIi Т1. П I y-U llMMfMIMH 1 11 Яни д))угих ;irt Taf4nmi ) iji;rT4-- ров .
KpoNU Tcro, уменьпк Hnin локтрп- маг нитных иаисдок на прро pa оптсг и габаритов пкнажиниого приГтра способствует испол1)3оиаи11е Р плрктро- приводс niaroHoi-o (импульс ней о) Д1 и- гатрл .
На фиг . 4 пригч: .1 и ни/i iiiifu рлто- лател Р осевом гч чечии трп- Пы и rio ложении его отиоситсльио когП p -;iMpy eMof i iiniuipxiioc rH,
I Намагничи1 а;1нца KriryuiKa Ч, p.c- положеинл ia средцр ( ЭЛС-МРНТР M,ir- нитппровода 4, с. дает гмт иитиьи поток Ф , который делитьс на дь-э час ги ф и Ф . Магпитнмп поток
ф чамыкаетс по пути: сррдниГ элемент магнитопровод.а 4 - подюсгь н наконечник 7 - зазор 35 (X) - ИССЛР- ;.;У(МЫЙ участок обсадной колонны 30 - зазор А + о - полюсный наконечник 6 - крайний злемснт магнитопровода 3 - магнитопронод 2 - средний элемент магнитопропода 4.
агнитный ПОТО1С Ф,, заьп-жартг по пути: средний элемент магнитопроло- да 4 - полюсный,наконечник 7 - тачор 35 (X) - исслед емый участок ор-слд- ной колонны 30 - зазор X 4 - по- люсньш наконечник 8 - крайний элемент магнитопровода 5 - магнито- провод 2- средний элеменп магнитопровода 4.
Перес ка витки измерительных катушек 10 и 11, магнитные потоки Ф .и (2 соответственно навод т в них ЗДС Е,д и Е , Величины которых определ ютс выражени ми:
;i.
Е,о w-W,. Ф, ы
W
I J R
f «1
EI, u).W,
Ф, Ы W ,, де ш - частота тока намагничнлаки ; W,, иУ - число витков катушек 10
и 11 соответственно; ф иФ -магнитные потоки, замыкающиес через крайние ЧЛР- менты магнитопроподл и 5 катушек 10 и 11 moTFicT ственно;
DA 3925
П - намагиичиппкчща сила катушки 9.
Н I, W,,g
1ц - ток,протекающий через катушку 9; W, - число йитков катушки 9;
и R магнитные сопро1ивлени потокам Ф и ф, соответ г
ственно.
Пренебрега (из-за наличи большого немагнитного зазора 35) магнитным сопротивлением элементов магнито провода 3-5, полюсных наконечников 6-8, исследуемого участка обсадной колонны 30, магнитопровода 2 и магнитными потоками рассеивани , т.е. потоками, замыкаюпщмис в направлени х , отличных от радиального, магнитные сопротивлени R,,. иН,
Ml
можно пьтразить через зазоры 35
t/1, и c/j следующим образом (см. фиг. О:
fx),
2 Х + (1
o FO
Ml
2.x +с/г o F/
р и
- магнитна проницаемость и сечение немагнитного зазора в зоне контрол соответственно.
В первом прибл1шении, без учета магнитных полей рассеивани , сечение Fji немагнитного зазора X равно проекции рабочей поверхности концентратора магнитного потока на контролируемую поверхность труб обсадной колонны.Тогда
10 - W o-it-T7, - io-lH W,.
cFo
(о -,
II ч 9
to W,, 7777 -.-г
Ly w
IX +е«1 MO о
ю W,, -IH-WJ,
F о о 2Х - ci i
Вч в oTHuiiieiiMP , полутом: и
Ег)- W
10 о
9 о 0 гуТХ
f ZX+c/,
to- W,,- 1,-Wq- .. Г„ (
1
0 ,
10
w,o
W, 2X d-,
При W выражение еще больше упрощаетс :
, Отсюда
2Х fi 2Х -t- сУ,
20
Е,- (2Х 4 сИ, ) Е,. (2Х 4-г/ г)
или
S
5
0
5
0
5
X
-L 4Ем - А Е«о 2 Е,в - Е„
В последнем выражении дл X (рассто ни до стенки колонны) отсутствуют частота тока намагничивани , 0 его величина, магнитна проницаемость и площадь (сечение) зазора X в зоне Контрол , котора определ етс проекцией рабочей поверхности полюсных наконечников на стенку колонны .
Таким образом, оказываетс возможным исключить вли ние дестабилизирующих факторов, вызывающих иэмененйа указанных выше параметров, и повысить точность определени износа и профил обсадных колонн, т.е. Достичь поставленней цели.
Полюсные наконечники,установленные на элементах мaгниtoпpbвoдa, идентичны. Они позвол ют снизить магнитные потоки рассеивани , . т.е. потоки, замыкающиес в направлени хi отличных, от радиального и ненесущие информации о рассто нии X до исследуемой поверхности обсадной колонны. Это также способствует сужению зоны исследовани в горизонтальной плоскости и вследствие этого - увеличению разрешающей способности преобразовател .
Скважинна телеметрическа система дл измерени износа и профил внутренней поверхности труб обсадных колонн может быть построена из
( гл11л; ртных yijiiiH ц Г шжш цег(;о1И1ой техники ,
Например, подама выходпмс ги налы с обмоток W и W пргиГ рачовате- л по каротажному каРе ю на аналого-цифровые преоПразонатрли и далее, в вычислительное устройство дл Их обработки согласно выражению
0 1 1
- R,
можно непосредстпинио на буронпй иметь данные об износе и peaльF().ч профиле внутренней поверхности труб обсадных КОЛОТИ с вынодом ifx на цифропсчатающес устроГи-тло и графопостроитель .
Скважиинп аппаратура может F) этом cjiVMae состо ть лтмнь ит датчика и электропривода дл осанирова- ии по периметру внутрс:ннеи пг нсрх- ности исследуемых труб обсадных колонн .
Следует также отметить, что исклм1- чение из скважинного прибора акши- ных элементов (транзистс ров, мик.() схем и т.д.) позвол ет пошлеть его надежност, TeNitiepaTypHVKT стабильность , верхнее значение диапазона рабочих температур, что вл отс- в насто щее врем весьма актуальной задачей в св зи с уве.чичением объема глубинного бурени .
Подключение опчотки намагнпчиьа- ни к источнику переменного тока, а не напр жени , необходимо дл обеспечени посто нства иагнптодБи.кущей силы обмотки возбужд нин.
В этом случае изменени активного сопротивлени обмотки намагничивани из-за изменемии температуры и ее индуктивного сопротиилсю , обусловленного изменением рассто ни между преобразователем и контрол1фуемой трубой, не привод т к изменению протекающего через нее тока, магнитодвижущей силы и чувствительности преобразовател . Использование в-электроде импульсного дйигател (шагового ) способствует увеличению помехозащищенности преобразовател . При этом движение преобразовател вокруг оси скважинного прибора ос тдествл - етс в момент подачи инпупьсов, а измерени провод тс в паузах межл.у ними.
0
,,,а
( л( мь1Й тг.чимко Ж чп iir-cr inn i
4( ИС IlfUlblnfainin И ( ГчрсТ( Ц п
может быть получен зл гчсп наибплео точной информации c,ir угпини JIP - фрктн|,1х участков ipyf an i .ix колонн и оил нки НУ. огтточ1:(Ч1 прочности , что ПОЧНОЛЧРТ Пре ГНОЧИ11ОРЯТ1,
аварийные ситуации на данном мастоРОЖПГ НИН 1 ги ИЧИМЛ Ь I :V Ч С-Н ИНЫР
, исключакчЦм ncipj ff.r ггч оОгад- ньгх колонн.
Формула
н и
Ь
5
и
5
0
5
Claims (2)
1.Устройство дл кон rpc.jiH тсхни- ческог о иосто ип труб :; бспдньгх колонн , содег ЧЩее кориу с (иткснтакт- ным электрома HHTiibU i ,ра;1оазте- .чем в виде ма1чп то1ф Чнг,лп с полюсными наконгчни сами, г измерительно и намагничивающей , )1ентра- торы п элек- ропринод, соелин юпап. преобразователь с назе мной аппаратурой , о т л и ч а ю m с « с тем, что,с целью гюньга1е) точности опрг- делен износа и профил Tuwrpputieft П1М ерхности труб o6ca;i, ьопонн,маг- нитогиювод выпопнен 1-оГ Г1:1чньп-,сред- нш элемент его устачо л н artibrMCT- {тично относительно ет- . крайних элементов , которые н свою очеред). выполнены разной длины V. короче сред- не г о элемента магнит1 проппда, тг5ме- рительна катушка выпопиона из частей , размещенных на край.мих элемен .тах магнитопровода, а рлшпца ме кду длинами участков магнитопровод.ч рап- на разнице мсжлу длинами еiv крайних элементов относительно среднего, а также разнице ме:зду длинами крайних элементов магнитоп 5оноп,л , причем на- магничивающа катушка размещена нл среднем элементе магните1 110Рода и подключена к источнику теремснцого тока стаб1шьной амплитуды.
2.Устройстйо по п. 1, о т л и- чающеесч тем,что, с целью уменьшени помех при прохотлении преобразовател в зоне муф-оньгх соединений труб, длина ;олюсных наконечников по оси скважинного приГч рл виР- р.ана в соответствии с гсотнс ии иием
h «; U Ь
где 1 - ДЛИНА полюгн i;x илконечичков по оси пр чл011л:п1и5тел ; h - зазор между торп мч труб
обсаднь;х KOI;-OHH т муфтоном соедине)пп1.
; j. j ((); ,I 0
II i .iT ctpu I ми гкилжииного прнборл , члек- I lniiJiifiiij; tihiiiMjiiirii и пидр импуль- I lii I I чсктродииг ателп .
9
I.
.
, 1чi ,4
t- X , / -. /T ,
1, , . / ,, .,L: - ,..) , P - ГТГГ 5ТП1Т: ,(-;
,Hiiii b;iUi:ipl ,,
,:-::-ч;;- -:Г i/. x , .-4 : ;-. .
xl jd
Vr.-,
, /x , , -4- Vi -- j 1
шшш
Редактор Г , l-i- м, ;. п
(;o(:i аыпч пь Г.М н лова Сг.чро : .,Цид : ККорректор А.Т ско
. Н И1Тираж .у.
/ifiSi .Mi - i . ii -, п,- |Н тпениогг1 омитста СССР
:; iu;;i r(,ri)t: rfMiHii и OTKpi.iTi M It s ,,fui, )K- l ;, -уии:1--а iiai . , n, 4/5
Прои ) iii,). r ( :uiv- ii(i;iii: гафическси круд риит nv, г. Ув1 ор -1л, ул.. Проектнпл , Д
,c
s
-л
Pr. (
-
Подписное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853838569A SU1343925A1 (ru) | 1985-01-04 | 1985-01-04 | Устройство дл контрол технического состо ни труб обсадных колонн |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853838569A SU1343925A1 (ru) | 1985-01-04 | 1985-01-04 | Устройство дл контрол технического состо ни труб обсадных колонн |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1343925A1 true SU1343925A1 (ru) | 1992-03-23 |
Family
ID=21156625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853838569A SU1343925A1 (ru) | 1985-01-04 | 1985-01-04 | Устройство дл контрол технического состо ни труб обсадных колонн |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1343925A1 (ru) |
-
1985
- 1985-01-04 SU SU853838569A patent/SU1343925A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU595748B2 (en) | Magnetic flux leakage probe with radially offset coils for use in nondestructives testing of pipes and tubes | |
US5720345A (en) | Casing joint detector | |
AU670103B2 (en) | Magnetic flaw detector for tubular goods | |
US4808925A (en) | Three magnet casing collar locator | |
EP0475715A2 (en) | Conductivity log for boreholes | |
US5260662A (en) | Conductivity method and apparatus for measuring strata resistivity adjacent a borehole | |
GB2157439A (en) | Method and apparatus for measuring defects in ferromagnetic tubing | |
US4806863A (en) | Eddy current apparatus including cylindrical coil with flux concentrator for high resolution detection of flaws in conductive objects | |
CA2132717A1 (en) | Magnetic interferometer | |
CN106596715A (zh) | 一种阵列式瞬变电磁法多层管柱损伤检测系统及方法 | |
SU1343925A1 (ru) | Устройство дл контрол технического состо ни труб обсадных колонн | |
US3267366A (en) | Apparatus for detecting magnetic anomalies | |
Barnett | New researches on magnetization by rotation and the gyromagnetic ratios of ferromagnetic substances | |
RU2494249C2 (ru) | Способ электромагнитной дефектоскопии стальных труб | |
RU2410538C2 (ru) | Устройство для исследования технического состояния ферромагнитных труб | |
RU2250372C1 (ru) | Электромагнитный скважинный дефектоскоп | |
CN113530521A (zh) | 一种井下电磁测井仪 | |
SU691559A1 (ru) | Устройство дл определени дефектов обсадных колонн | |
Alvarez et al. | Theory, design, realization, and field results of an inductive casing collar locator | |
RU2203414C1 (ru) | Индукционный зонд для определения дефектов обсадной колонны | |
SU851308A1 (ru) | Устройство дл электрическогоКАРОТАжА ОбСАжЕННыХ СКВАжиН | |
SU947407A1 (ru) | Устройство дл исследовани обсадных колонн в скважине | |
RU2191365C2 (ru) | Локатор перфорационных отверстий и соединительных муфт обсадных ферромагнитных труб | |
SU570864A1 (ru) | Устройство дл каротажа магнитной восприимчивости | |
SU1052656A1 (ru) | Индукционный зонд дл определени дефектов обсадных колонн |